Prevención de daños por el uso de vibradores
Transcripción
Prevención de daños por el uso de vibradores
06c-Fertigteile_es.qxp:Layout 1 19.05.2010 14:16 Uhr Seite 164 PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS Brecon Vibrationstechnik GmbH, D-50933 Colonia, Alemania Prevención de daños por el uso de vibradores Para compactar el hormigón se utilizan tanto vibradores de frecuencia normal (50/60Hz), como también de alta frecuencia (100-200Hz). La selección de los vibradores se realiza principalmente en función de la fuerza centrífuga para una velocidad de giro determinada. De la sele-cción adecuada, así como también de la colocación correcta en el encofrado o la máquina dependerá si se consigue la compactación deseada del hormigón o si, por el contrario, se provocan daños. Las siguientes indicaciones pretenden ampliar los conocimientos al respecto para lograr la selección correcta de una técnica de vibración. Transmisión de la vibración Debe prestarse especial atención a la aplicación de la vibración en moldes de acero, tanto en equipos vibratorios pequeños, los cuales están equipados con uno o dos vibradores externos, como también en moldes de grandes dimensiones para la compactación de hormigón, que pueden estar equipados con 50 o más vibradores externos. Además de la aceleración y la duración, la transmisión uniforme de la vibración es el criterio más importante para conseguir superficies de alta calidad y densidades Fig. 1: Ejemplo de un montaje de vibrador idóneo Piel de encofrado elevadas en la fabricación de elementos prefabricados de hormigón, ya que provoca una compactación homogénea. Combiene distribuir las fuerzas centrífugas necesarias de forma que sean transmitidas a tantos puntos del dispositivo de vibración como sea posible. En ellos se generan las denominadas oscilaciones por flexión (deformación por flexión del soporte del vibrador). Los vibradores externos son dispuestos de forma que, por ejemplo, en moldes de grandes superficies, cada uno haga vibrar la zona que lo rodea y sus zonas de vibración apenas se superpongan. Cuando en un molde grande dispone de varios vibradores externos, se producen las denominadas vibraciones de interferencia por superposición. Estas superposiciones de las vibraciones son audibles, ya que el sonido de la vibración aumenta y disminuye en determinados intervalos. Si en moldes muy inestables aparecen fenómenos de resonancia, éstos deben evitarse mediante las medidas adecuadas como, por ejemplo, refuerzos adicionales o modificación de la colocación de los vibradores o de la frecuencia, ya que existe riesgo de rotura de los cordones de soldadura y de las uniones entre los perfiles. Si los vibradores externos se montan correctamente (en encofrados de grandes superficies) y el molde tiene una rigidez adecuada, entonces se reducen los esfuerzos locales del molde y aumenta la durabilidad. La figura 2 muestra los efectos de la distribución de la fuerza centrífuga entre varios puntos de aplicación. Puntos de aplicación FC = constante Fig. 2: Oscilaciones de flexión de la superficie del molde en moldes de grandes superficies. Una distribución uniforme de la vibración (curva inferior) se obtiene si la fuerza centrífuga total Fc se aplica a través de varios vibradores. 164 PHI – Planta de Hormigón Internacional –3 | 2010 Al seleccionar los puntos de aplicación hay que tener en cuenta, que estos pernitan asegurar una buena transmisión de la oscilación por flexión generada. Esto se consigue de forma óptima si durante el diseño del dispositivo de vibración ya se prevén perfiles continuos con dimensiones adecuadas para rigidizar la construcción. Los denominados soportes de vibradores sirven para montar los vibradores externos y distribuir la vibración de forma uniforme. Si los vibradores externos se montan incorrectamente o si se utilizan dispositivos de vibración inade- cuados en cuanto a la técnica de vibración, pueden producirse zonas muertas o zonas con vibración excesiva durante la compactación del hormigón. También en moldes pequeños y rígidos deben disponerse los vibradores externos de forma que produzcan una vibración uniforme del dispositivo, es decir, que generen amplitudes de vibración prácticamente iguales en toda la superficie. Montaje de los vibradores externos Durante el montaje se deben tener en cuenta los siguientes puntos para que las vibraciones producidas por el vibrador externo sean transmitidas sin pérdidas al dispositivo de vibración: • Cada vibrador externo debe fijarse a una placa de 15-20 mm de espesor. Esta placa debe ser plana y estar perfectamente soldada a nervios de refuerzo. Si se quieren generar vibraciones lineales mediante dos vibradores externos con sentidos de rotación opuestos, la unión entre los vibradores externos debe ser absolutamente rígida, para hacer posible una sincronización. Esto se consigue utilizando suficientes refuerzos. La figura 3 muestra un ejemplo de este tipo de rigidización. • Para transmitir sin pérdidas las amplitudes de vibración generadas al lugar de aplicación deseado, debe tenerse en cuenta que las fijaciones de los vibradores (placa, soporte) no puedan deformarse. Por ejemplo, el caso de los un vibrador externos de alta frecuencia, que a fuerzas centrífugas elevadas generan una amplitud de pico a pico de vibración de tan sólo 0,4 mm, una deformación del soporte del vibrador de 0,1-0,2 mm implica una pérdida del 25-50% de la energía vibratoria. Debe prestarse especial atención a las dos direcciones principales de actuación de las fuerzas centrífugas generadas. Estas son las fuerzas centrífugas que actúan de forma perpendicular y paralela a la superficie de fijación, mientras que las fuerzas que actúan en un ángulo de 90 grados a la dirección de actuación deseada son las que pueden producir www.cpi-worldwide.com 06c-Fertigteile_es.qxp:Layout 1 19.05.2010 14:17 Uhr Seite 165 06c-Fertigteile_es.qxp:Layout 1 19.05.2010 14:17 Uhr Seite 166 PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS Placa de acero Nervio de rigidización Placa de fijación Vibrador externo Fig. 3: Pequeña mesa vibratoria con refuerzos Viga transversal Vibrador externo Rigidizador Viga longitudinal Fig. 4: Montage con refuerzo de un vibrador en la viga longitudinal de una mesa vibratoria grande Deformación por flexión de la placa base Piel de encofrado Solución mediante rigidización Chapa de refuerzo Fuerza centrífuga Deformación lateral de la viga debido a las fuerzas centrífugas horizontales actuantes Solución mediante rigidización Solución mediante montaje transversal del vibrador Nervio Fuerza centrífuga La chapa de refuerzo desvía las fuerzas centrífugas horizontales No actúan fuerzas horizontales. El vibrador externo trabaja en la dirección del eje rígido de la viga. • Los vibradores externos deben estar fijados de manera firme para que el vibrador y el dispositivo vibren como un solo cuerpo. La fijación del vibrador externo debe realizarse muy cuidadosamente debido a su gran carga dinámica. Son adecuados los tornillos de acero de calidad 8.8 según la norma DIN931 y las arandelas según la norma DIN125. La elasticidad de los tornillos de acero largos aumenta la seguridad de la fijación frente a las vibraciones. La condición para ello es que la carcasa tenga un pie de sujección alto, capaz de alojar tornillos de más de 120mm de longitud. Los tornillos deben apretarse con el par indicado. En el caso de una fijación con tornillos pasantes deben utilizarse tuercas de seguridad o contratuercas. Los tornillos de fijación deben volver a ser apretados después de un corto periodo de operación y cada cierto tiempo debe controlarse que los tronillos siguen apretados correctamente. Un aflojamiento de los tornillos puede producir la ruptura de la carcasa, averias de los vibradores externos y fisuras en el molde. Una fijación deficiente y el aflojamiento de los tornillos son las causas de fallo más frecuentes. Puesto que actualmente los equipos vibratorios para moldes de hormigón se operan casi exclusivamente mediante unidades de control con convertidores de frecuencia, existe la posibilidad de evitar daños realizando un ajuste de la corriente del convertidor o del salvamotor. Ya que el consumo de corriente aumenta repentinamente en cuanto se afloja la fijación de un vibrador externo. El salvamotor protege el bobinado del motor desconectándolo antes de que este se queme. Es importante que la activación de un salvamotor se tome en serio y se determine su causa, quizás con la ayuda de un especialista en vibraciones. Ya que rara vez la activación de un salvamotor indica un problema en el vibrador externo propiamente dicho, sino que casi siempre indica un problema en la fijación o la existencia de fisuras en los cordones de soldadura. 왎 MÁS INFORMACIÓN Fig. 5: Posibles refuerzos de los puntos de colocación de los vibradores externos fisuras en los cordones de soldadura de las fijaciones de los vibradores. En este caso deben soldarse refuerzos adicionales, por ejemplo, cartelas. La figura 4 muestra algunas de las posibilidades de rigidización mencionadas. • Se debe disponer de perfiles de acero que distribuyan uniformemente las vibra166 PHI – Planta de Hormigón Internacional –3 | 2010 ciones. El perfil de acero estructural HEB 140 (IPB 140) es especialmente adecuado como soporte de vibrador. • Los vibradores externos deben montarse sobre perfiles de refuerzo y no directamente sobre piezas de paredes delgadas como paredes de silos o chapas del encofrado de elementos de hormigón. Brecon Vibrationstechnik GmbH Stolberger Strasse 393 50933 Köln, Alemania T +49 221 9544270 F +49 221 9544277 [email protected] www.brecon.de www.cpi-worldwide.com